Wirkungsweise

[...] Einige Grundlagen

Die Absorption des Lackes muss unbedingt beachtet werden. Es ist allgemein bekannt, dass helles, kurzwelliges Infrarot den großen Vorzug hat, tiefer in ein Gut wie Lackschichten, Kunststofffolien o. Ä. einzudringen. Bei bestimmten Beschichtungen führt das gleichzeitig zu einer unterstützenden Erwärmung des Substrates. Bekannt ist aber auch, dass eben die typischen und stärksten Absorptionsbanden von Wasser […] und vielen Kunststoffen (u. a. die Feststoffanteile im Wasserlack) vor allem in einem Wellenlängenbereich von 3 bis 6 μm liegen. Für die benötigte Energie zum Trocknen, Erwärmen und/oder Vernetzen der Beschichtung muss also eine Infrarotstrahlungsquelle wirken, die in genau diesem Spektrum den Hauptteil ihrer Leistung emittiert. […]

Zum selektiven Strahlungsverhalten

Wenn die Strahler gemäß Abbildung 2 zusätzlich Eigenschaften aufweisen würden, die einem ausgeprägten selektiven Strahlungsverhalten entsprechen, dann könnte eine weitere Annäherung von Emission und Absorption im Sinne der Verbesserung der Energieeffizienz erfolgen. Die STIR®- Technologie arbeitet mit Keramiken, die solche Eigenschaften besitzen. Den Vorteil bilden […] verschiedene selektive Strahlungsspektren von STIR®-Keramiken im Vergleich zum Schwarzen Strahler (ε = 1) und zu Stahl […]. Die Beschichtung eines herkömmlichen Stahlstrahlers mit einer STIR®-Keramik verbessert dessen Emissionsgrad in Annäherung zum idealen Schwarzen Strahler signifikant. Das Ziel der STIR®-Technologie besteht darin, eine optimale Übereinstimmung von Emission der Strahler und Absorption des Gutes (hier der Schicht auf einem Substrat) zu erzielen. Man kann diesen Zustand als Energieübertragung bei Resonanz bezeichnen. […]

Abb. 2: Emissionsleistung und Spektralbereich von drei typischen Infrarotstrahlern und Absorption von Wasser
–––– Helles Infrarot (z.B. NIR) mit 2500 °C max. Leistung bei ë = 1,00 ìm
–––– Mittlers Infrarot mit 1600 °C max. Leistung bei
ë = 1,55 ìm
––––
Dunkles Infrarot (z.B. STIR® ) mit 600 °C max. Leistung bei ë = 3,32 ìm
––––
Absorptionsspektrum Wasser mit Maximum bei ë = 3,0 ìm (schematisch)

...nachzulesen bei:

application/pdf Holztechnologie 50/2009; Peter John, Winfried Reh, Ulrich Putzschke (1,0 MB)

Anwendungsorientierung und Absorptionsbanden

MolekülgruppenWellenlänge (µm)Temperatur (°C)DT (°C)
-CH3,5-3,1555-662608
-OH; -NH3,12-2,85654-744699
-NCO4,54-4,42365-383374
-NH25,91-6,0217-211214
-C=O5,88220220
Arom.Ring6,25190190
-CO (Epoxidring)8,068787

Das vom Gut benötigte λ max. und die stärksten Absorptionsbanden  für typische OH- und CH-Gruppen liegen bei 3 bis 8 µm (anwendungsorientierte Auswahl der relevanten Funktionskeramik)

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